Der menschliche Organismus ist täglich einer Vielzahl von Schadstoffen ausgesetzt, die über die Nahrung, die Atemwege oder die Haut aufgenommen werden. Zur Entgiftung dieser Schadstoffe stehen körpereigene Entgiftungssysteme zur Verfügung: In Phase I werden die Stoffe zunächst im Wesentlichen durch Sauerstoff oxidiert und dann durch Phase II-Enzyme verändert, wodurch in den meisten Fällen eine höhere Wasserlöslichkeit, niedrigere Giftigkeit (Toxizität) und bessere Ausscheidbarkeit erreicht wird.
Ein Gen ist ein DNA-Abschnitt, der für die Produktion eines bestimmten Proteins z.B. eines Enzyms nötig ist. Man besitzt jeweils zwei Kopien eines Gens (eine vom Vater und eine von der Mutter ererbte Kopie). Im Genlabor ist man nach einer Beratung in der Lage, aus einem Wangenabstrich vier verschiedene, für Entgiftungsenzyme zuständigen Gene, zu bestimmen:
Glutathion S-Transferase M1 (GST M1) + T1 (GST T1)
Entgiftungsenzyme (auch Schwermetalle) sind an der Vermeidung von oxidativem Stress beteiligt. Ein fehlendes Gen wird mit erhöhtem Risiko für Kopf und Hals-Tumore, Blasentumore, Lungentumore gesteigertes Risiko für koronare Herzerkrankungen bei Rauchern assoziiert.
Glutathion S-Transferase M3 (GST M3)
Entgiftungsenzym (auch Schwermetalle, krebserregende Komponenten des Tabakrauches), sind an der Vermeidung von oxidativem Stress beteiligt. Genveränderung assoziiert mit gesteigertem Risiko für Prostatakarzinome, Brustkrebs und für Tumore, die durch Tabakrauch induziert werden (z.B. Kehlkopfkrebs).
Manganabhängige Superoxiddismutase (SOD)
Entgiftungsenzym, schützt vor oxidativem Stress. Genveränderung ist assoziiert mit weniger aktivem Enzym, da es nicht so gut an den Ort der Schutzreaktion transportiert wird. Träger der Genveränderung haben ein gesteigertes Risiko für Brustkrebs, Eierstockkrebs und möglicherweise Parkinson.
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Allgemein
Glutathion S-Transferasen (GST) sind wichtige Phase II-Entgiftungsenzyme. Sie sind an der Entgiftung von Antibiotika, Pestiziden, Insektiziden, bestimmten Medikamenten und krebserregenden Stoffen z.B. des Tabakrauches beteiligt. Zusätzlich stellen sie eines der wichtigsten Schutzsysteme gegen Zellschädigung durch freie Sauerstoffradikale dar (zusammen mit z.B. Superoxid Dismutasen (SOD) aber auch sekundären Antioxidantien wie Vitamin E, Vitamin C, Selen und ß-Carotin). Freie Sauerstoffradikale entstehen kontinuierlich durch zelluläre Prozesse, aber auch nach Kontakt mit Umweltgiften, ionisierender Strahlung, UV-Strahlung, Zigarettenrauch und bei starker körperlicher Belastung.
Bildet sich ein Missverhältnis zwischen der Entstehung von freien Radikalen und deren Abbau, so spricht man von oxidativem Stress, der zu irreversiblen Zellschädigungen führen kann. Krankheiten wie Diabetes, Herz-Kreislauferkrankungen, männliche Infertilität, rheumatische Erkrankungen, chronisch entzündliche Erkrankungen, neurodegenerative Erkrankungen (z.B. Parkinson) und Krebs werden mit oxidativem Stress in Verbindung gebracht.
Den GSTs wird zusätzlich eine Funktion bei der Entgiftung von Schwermetallen zugeschrieben (z.B. Quecksilber aus Amalgamfüllungen). Experimentell konnte gezeigt werden, dass durch eine Belastung mit Schwermetallen die Gluthation-S-Transerferase-Aktivität steigt. Es existieren vier verschiedene Hauptformen der GSTs die jeweils unterschiedliche Schadstoffe umsetzen. Für den Großteil der verschiedenen GST-Gene sind Polymorphismen beschrieben worden, die Enzyme mit reduzierter Aktivität zur Folge haben. Menschen, die unterschiedliche GST-Polymorphismen tragen, können daher unterschiedlich empfindlich auf Umweltgifte reagieren und sind daher unter Umständen weniger gut in der Lage elektrophile krebserregende Stoffe abzubauen, sowie auf oxidativen Stress zu reagieren.
Das Gen für die Glutathion S-Transferase T1 ist in ca. 15-20% der Mitteleuropäer homozygot deletiert (Verlust beider Kopien des Gens). Diese Personen sind nicht in der Lage ein funktionsfähiges GST T1 Enzym zu bilden. Das Fehlen der GST T1 Aktivität wird in verschiedenen Studien mit einem leicht erhöhten Risiko für bestimmte Tumorerkrankungen assoziiert3, sowie koronaren Herzerkrankungen insbesondere bei Rauchern4,5. Auch für das Gen der GST M1 ist eine solche homozygote Deletion beschrieben. Etwa die Hälfte der Mitteleuropäer sind Träger dieses Polymorphismus und daher nicht in der Lage ein funktionsfähiges GST M1 Enzym zu bilden. Die Folge ist auch hier ein leicht erhöhtes Risiko für verschiedene Tumorerkrankungen3 und koronare Herzerkrankungen bei Rauchern4,5.
